Необхідність мережної синхронізації цифрового зв’язку обумовлена твердими нормами на помилки при передачі інформації. Частота повторюваності помилок залежить від ступеня синхронізму цифрової мережі зв’язку.

Усі мережні елементи (Network Element — NE) у цифровій мережі зв’язку працюють із використанням однієї тактової частоти. Джерело сигналу тактової частоти називається первинним опорним генератором (Primary Reference Source — PRS) або первинним еталонним генератором (ПЕГ). Характеристики первинного опорного тактового сигналу визначаються Рекомендацією G.811 ITU-T. Похибка його частоти та стабільність мають бути порядку ±10^–11.

Такі характеристики реалізуються за допомогою цезієвого генератора. Розподіл тактуючих сигналів мережею цифрового зв’язку виконується з використанням звичайних ліній передачі. Проміжні мережні елементи, такі як регенератори, мультиплексори виведення-введення-виведення тощо, працюють у введеному режимі, використовуючи компоненту тактового сигналу, що витягає із прийнятого сигналу. Крім того, проміжні мережні елементи можуть синхронізуватися від зовнішнього опорного джерела.

Погіршення якості тактового сигналу, таке як джитер, що накопичується за час передачі через ланцюжок мережних елементів і ліній, зменшується завдяки високій якості введеного тактуючого обладнання (Secondary Reference Source — SRS) або введених задавальних генераторів (ВЗГ), характеристики яких наведені в Рекомендації G.812 для транзитного й локального мережного елемента (NE). ВЗГ є додатково стабілізованим кварцовим генератором із власною довгостроковою (за добу) точністю підтримки частоти не гірше 10^–8 і більш високою короткочасною стабільністю (до 10^–11 в інтервалі секунди). Тому ВЗГ усувають фазові тремтіння синхронізуючих сигналів тактової частоти. Коли введений задавальний генератор (ВЗГ) втрачає синхронізуючий сигнал, що надходить лінією передачі, він переходить у режим утримання частоти (holdover). Архітектура мережі синхронізації в цифровій мережі зв’язку повинна мати деревоподібну ієрархічну структуру без замкнутих кілець для виключення неоднозначного режиму роботи (рис. 8.6.1).

Рис. 8.6.1. Архітектура мережі синхронізації

Джерела більш низького рівня ієрархії беруть синхросигнал від джерел більш високого рівня, хоча допускаються зв’язки між джерелами всередині одного рівня. У результаті кожне джерело синхронізації в системі зв’язку синхронізоване по ланцюгу від первинного еталонного генератора. Сигнали синхронізації розподіляються так, щоб у разі аварії на цифровій мережі синхронізація не порушувалася. Для цього, крім основних шляхів передачі синхросигналу, створюються й резервні шляхи.

Таким чином, мережа синхронізації є сукупністю ПЕГ, ВЗГ і генераторів мультиплексорів і регенераторів, засобів автоматичного резервування, керування й самих синхросигналів.

Сучасна концепція побудови мережної синхронізації характеризується повномасштабним впровадженням концепції інтегрованих систем синхронізації (BITS). Концепція BITS наведена у вигляді схеми на рис. 8.6.2 і містить три основні підсистеми: міжвузлової синхронізації (Interoffice Timing), внутрішньовузлової синхронізації (Intraoffice Timing) і підсистему контролю й керування якістю синхронізації (QoS).

Рис. 8.6.2. Концепція побудови інтегрованих систем мережної синхронізації (BITS)

Система міжвузлової синхронізації (CMC) передбачає розміщення в ключових вузлах мережі генераторів синхронізації й побудову системи розподілу синхрочастот мережею з використанням трафікових або виділених каналів зв’язку. CMC є основою будь-якої системи мережної синхронізації й основною її частиною.

Система внутрішньовузлової синхронізації (СВС) має більш локальне значення порівняно з CMC, оскільки ця система визначає порядок синхронізації різних цифрових пристроїв у межах одного вузла мережі.

З огляду на те, що останнім часом значно підвищилися вимоги до надійності та якості систем синхронізації, до їх складу включаються дві додаткові підсистеми, які безпосередньо пов’язані з обслуговуванням системи синхронізації — підсистеми контролю й керування якістю системи синхронізації (QoS). Основним призначенням цієї системи є керування, діагностика й тестування системи синхронізації.